Tork Birimi Dönüştürücü: N·m, lbf·ft ve kgf·m

Tork Birimi Dönüştürücü

Tork, döndürme kuvvetidir. Tork birimi dönüştürücü, bir tork değerini newton metre cinsinden pound-kuvvet-fit cinsine dönüştürür. Bu sayfa newton metre, pound-kuvvet feet ve kilogram-kuvvet metre arasında dönüşüm yapar ve üç değeri aynı anda gösterir.

Tork, bir kuvvet ile dönme noktasından kuvvetin uygulandığı yere kadar olan uzaklığın çarpımına eşittir. Uzun bir anahtarla uygulanan aynı itme, kısa bir anahtarla uygulanandan daha fazla tork üretir.

Dönüştürücü ne yapar?

Kullanıcı bir sayı girer ve bu sayının ifade edildiği birimi seçer. Sayfa, aynı torku üç birimin tamamında gösterir.

• Sonuçlar sekiz anlamlı basamağa kadar gösterilir. Yalnızca görüntü yuvarlanır. Dönüşüm, yazılan sayı üzerinden yapılır.
• Büyüklüğü 0,0001 değerinden küçük veya bir milyar ya da daha fazla olan sonuçlar bilimsel gösterimle gösterilir. Sıfır, düz 0 olarak gösterilir.
• Negatif değerler kabul edilir. Torkun bir dönme yönü vardır; bu nedenle sıfırın altındaki bir değer ters yönde bir burulmayı ifade eder.
• Boş bir kutu, sayı yerine bir istem görüntüler. Sayfanın sunmadığı birimi taşıyan bağlantı, dönüşüm yerine bir mesaj görüntüler.

Üç birim

Newton metre SI birimidir: dönme noktasından bir metre uzaklıkta etkili olan bir newtonluk kuvvet. Diğer iki birimin her biri, newton metrenin sabit bir katıdır. Bu sayıların hiçbiri bir ölçüm değildir; dolayısıyla zaman içinde değişmezler.

Bir anahtarın üzerinde veya bir servis kılavuzunda "lb-ft" ya da "ft-lb" olarak yazılan tork birimi pound-kuvvet feet'tir. Bu iki yazım aynı birimi ifade eder; yalnızca sözcüklerin sırası farklıdır.

Tork dönüşüm formülü

Buradaki her birim, newton metrenin sabit bir katıdır; bu nedenle dönüşüm, önce bir çarpma, ardından bir bölme işlemidir. Değer newton metreye dönüştürülür, sonra istenen birime geri çevrilir:

$\tau_2 = \frac{\tau_1 \times k_1}{k_2}$

burada $\tau_1$ girilen tork, $k_1$ seçilen birimin bir birimindeki newton metre sayısı, $k_2$ istenen birimin bir birimindeki newton metre sayısı ve $\tau_2$ sonuçtur.

Yol boyunca hiçbir şey eklenmez veya çıkarılmaz; çünkü üç ölçeğin tamamı aynı torkta sıfırı gösterir. Yalnızca birim adımının büyüklüğü değişir. Bunun geçerli olmadığı durum sıcaklıktır: Celsius ve Fahrenheit saymaya farklı noktalardan başlar; bu nedenle yalnızca çarpma yapan bir dönüştürücü 0 °C değerini 0 °F yerine 32 °F olarak gösterir.

SI dışındaki iki birimin kaynağı

Her ikisi de standart yerçekimine dayanır. Ağırlıklar ve Ölçüler Genel Konferansı'nın 3. toplantısı, standart yerçekimini 1901 yılında tam olarak 9,80665 m/s² olarak belirlemiştir. Bu, yerel bir ölçüm değil, üzerinde uzlaşılmış bir değerdir ve kütle biriminin kuvvet birimi yerine kullanılmasını sağlar.

Pound-kuvvet, bu yerçekimi tarafından çekilen ve tam olarak 0,45359237 kg olan 1959 tarihli uluslararası pounddur; bu da 4,4482216152605 N değerine karşılık gelir. Pound-kuvvet-foot, dönme noktasından bir fit uzaklıkta etkili olan bu kuvvettir ve aynı 1959 tarihli anlaşma, foot'u tam olarak 0,3048 m olarak belirler.

$1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft} = 4.4482216152605\ \mathrm{N} \times 0.3048\ \mathrm{m} = 1.3558179483314004\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Kilogram-kuvvet, aynı yerçekiminin çektiği bir kilogramdır; dolayısıyla kilogram-kuvvet metre, standart yerçekiminin tork olarak ifade edilmesidir:

$1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m} = 1\ \mathrm{kg} \times 9.80665\ \mathrm{m/s^2} \times 1\ \mathrm{m} = 9.80665\ \mathrm{N}\cdot\mathrm{m}$

Bu iki birim birbiriyle karşılaştırıldığında yerçekimi ortadan kalkar; çünkü her biri yerçekimini bir kez içerir. Geriye pound ile feet'in çarpımı kalır:

$\frac{1\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}}{1\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}} = 0.45359237 \times 0.3048 = 0.138254954376$

NIST Özel Yayını 811, Ek B, pound-kuvvet feet değerini yuvarlanmış olarak 1,355818 N·m şeklinde verir.

Örnek: 100 N·m torkla sıkılmış bir tekerlek somunu

Bir pound-kuvvet feet'teki newton metre sayısına bölündüğünde, Amerika Birleşik Devletleri ve Birleşik Krallık'ta kullanılan değer elde edilir:

$\tau = \frac{100}{1.3558179483314004} \approx 73.756215\ \mathrm{lbf}\cdot\mathrm{ft}$

Aynı 100 değeri 9,80665'e bölündüğünde, eski servis kılavuzlarında ve bazı tork anahtarlarında hâlâ görülen kilogram-kuvvet metre değeri elde edilir:

$\tau = \frac{100}{9.80665} \approx 10.197162\ \mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}$

Bu giriş için sayfa yan yana 100 N·m, 73,756215 lbf·ft ve 10,197162 kgf·m değerlerini gösterir. Üçü de tek bir anahtardaki tek bir ayarı ifade eder. Sayılar, somunun daha fazla sıkıldığı için değil, birimler farklı olduğu için farklıdır.

Yaygın tork dönüşümleri

Her satır, bir birimin diğer iki birimdeki karşılığını sekiz anlamlı basamakla gösterir.

Hangi değerler kesin, hangileri yuvarlanmış?

Üç birimin tümü tanımlara dayanır; ancak bu tanımların yalnızca bazıları ondalık olarak tam biçimde yazılabilir.

• 1 lbf·ft tam olarak 1,3558179483314003 N·m değerindedir. Ondalık gösterim burada sona erer; çünkü feet ve pound-kuvvetin kendileri tam ondalık değerlerdir.
• 1 kgf·m tam olarak 9,80665 N·m değerindedir; bu, standart yerçekiminin değeridir.
• 1 lbf·ft tam olarak 0,138254954376 kgf·m değerindedir. Yerçekimi birbirini götürür ve pound ile feet'in çarpımı yine tam bir ondalık değer verir.
• 1 N·m, rakamları hiç bitmeyen 0,73756214927726540… lbf·ft değerindedir; bu nedenle yazılan her ondalık gösterim kısa kesilmiştir.
• 1 kgf·m, yine sonsuza kadar devam eden 7,2330138512098940… lbf·ft değerindedir.

Dönüştürücü, kısaltılmış bir ondalık değeri saklamak yerine her katsayıyı tanımlayıcı sabitlerden oluşturur. Böylece okuyucunun gördüğü yuvarlama, sayıların kendisinden değil, gösterimden kaynaklanır. Sekiz anlamlı basamak, tanımlayıcı bir değeri açıkça gösterecek kadar geniş ve bilgisayar aritmetiğinin bilgi taşımayan yuvarlama gürültüsünü içeren son basamaklarını gizleyecek kadar kısadır.

Sık sorulan sorular

Bir ft-lb kaç newton metredir? Bir pound-kuvvet feet tam olarak 1,3558179483314003 N·m değerindedir; sayfa bunu 1,3558179 N·m olarak gösterir. Ters yönde, bir newton metre 0,73756215 lbf·ft değerindedir.

ft-lb ile lb-ft aynı şey midir? Evet. Her ikisi de dönme noktasından bir fit uzaklıkta etkili olan bir pound-kuvveti ifade eder. Kılavuzlarda aynı birim için sözcüklerin iki sırası da kullanılır.

Newton metre joule ile aynı mıdır? Her ikisi de bir newton ve bir metreden türetilir; ancak farklı şeyleri ölçer. Joule enerjiyi ölçer; tork ise yalnızca mil gerçekten dönerken iş yapar. İsimler kasıtlı olarak ayrı tutulur: enerji joule, tork newton metre cinsinden yazılır.

Kilogram-kuvvet metre ne için kullanılır? Bu, hâlâ servis kılavuzlarında ve bazı tork anahtarlarında görülen eski bir metrik tork birimidir. Bir kilogram-kuvvet metre 9,80665 N·m veya 7,2330139 lbf·ft değerindedir.

Negatif tork dönüştürülebilir mi? Evet. Torkun bir dönme yönü olduğu için işaretlidir; sıfırın altındaki bir değer ters yönde bir burulmayı ifade eder. Sayfa bu değeri reddetmek yerine dönüştürür.

Sayfa neden bu kadar çok basamak gösteriyor? Sekiz anlamlı basamak, yuvarlama gürültüsü taşıyan aritmetiğin son basamaklarını göstermeden tanımlayıcı bir değeri okunabilir tutar. Saklanan sabitler hiçbir zaman kısaltılmaz; bu nedenle kısa gösterim sonraki dönüşümü etkilemez.